Lembar kerja Penukar panas (LMTD) dengan jawaban

Lembar kerja Penukar panas (LMTD) gratis yang dapat dicetak: 6 soal dari mudah hingga tingkat ujian, dengan kunci jawaban. Cetak atau simpan sebagai PDF.

Lembar kerja baruBerlatih online dengan petunjuk

Untuk pengajar: gratis untuk dicetak, disalin, dan dipakai di kelas. Setiap lembar kerja baru punya nilai baru dan kunci jawabannya sendiri. Tautan ke ExamProblems di halaman mata kuliah Anda sangat kami hargai.

Nama: ____________________   Tanggal: ____________

1.Mudah
panjangT170 °C125 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 170 ke 125 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Tidak ada panas yang hilang ke lingkungan. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 170 → 125 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
2.Mudah
panjangT150 °C100 °C?30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 150 ke 100 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Tidak ada panas yang hilang ke lingkungan. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 150 → 100 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
3.Sedang
panjangT145 °C85 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 300 kW. Fluida panas mendingin dari 145 ke 85 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 45 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 300 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 145 → 85 °CTc: 20 → 45 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT105 °C15 °C65 °CΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Dalam kondensor, uap mengembun pada suhu konstan 105 °C di sisi luar tabung. Air pendingin (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tabung dan memanas dari 15 ke 65 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 2000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 105 °Cṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 65 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sulit
panjangT170 °C??20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, kedua aliran memiliki laju kapasitas panas yang sama, ṁ·cp = 1,5 kW/K. Aliran panas masuk pada 170 °C dan aliran dingin pada 20 °C. Penukar memiliki A = 4 m² dan U = 500 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 170 °CTc,in = 20 °CA = 4 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sulit
panjangT180 °C135 °C52,61 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 180 ke 135 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 180 → 135 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. Tc,out = 37,61 °C
  2. 2. Tc,out = 57,51 °C
  3. 3. A = 2,462 m²
  4. 4. A = 0,8474 m²
  5. 5. Th,out = 84,29 °C
  6. 6. A = 0,8158 m²

Penyelesaian lengkap langkah demi langkah: latih topik ini di examproblems.com.